Questões de Concurso
Sobre termodinâmica em engenharia mecânica
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As corrugações presentes nas placas de pasteurizadores a placas reduzem a turbulência no líquido, o que, junto com a alta velocidade provocada pelo bombeamento, provoca o aumento da espessura da camada limite, gerando altos coeficientes de troca térmica.
A taxa de evaporação de água é determinada tanto pela taxa de transferência de calor no interior do alimento quanto pela taxa de transferência de massa de vapor do alimento.
Em comparação com os branqueadores a água quente, os branqueadores a vapor proporcionam menores perdas de nutrientes por lixiviação e maior eficiência de energia.
Na evaporação e na destilação, a separação de componentes específicos é obtida aproveitando-se diferenças na pressão de vapor desses componentes, sendo o frio usado para retirar um ou mais componentes do alimento.
Julgue o item abaixo à luz dos conceitos da psicrometria.
A temperatura de orvalho é a temperatura da água no
equipamento de ar condicionado que produzirá ar saturado na
saída sob essa mesma temperatura.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
É impossível que um inventor construa um dispositivo que faça
o calor fluir de um corpo frio para um corpo quente, pois isso
violaria a segunda lei da termodinâmica, embora não violasse
a primeira lei.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
Sob condições ideais, todo o calor gerado pela queima do
combustível em um motor de combustão interna é convertido
em trabalho mecânico.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
Entre os três processos esquematizados nos diagramas PV (pressão versus volume) mostrados abaixo, referentes à compressão, do estado inicial i para o estado final f, exercida por um pistão sobre um gás contido em um cilindro, é correto afirmar que, no processo b, é realizado o maior trabalho.

Em um ciclo Otto ideal, ocorrem quatro processos reversíveis. O processo 1-2, indicado em ambos os diagramas p-v, representa a compressão isentrópica do fluido de trabalho. A área da região no diagrama p-v, abaixo da linha 1-2, que representa esse processo, fornece o trabalho líquido produzido pelo motor Otto.
O diagrama A representa os processos para o ciclo de Otto. Ao ser usado na mesma taxa de compressão de um ciclo Diesel, o ciclo Otto apresenta rendimento térmico menor que o do ciclo Diesel.
O rendimento térmico do ciclo mostrado é dado pela razão entre a potência produzida na turbina e a energia térmica consumida na caldeira.
O componente representado por A corresponde à turbina a vapor usada no ciclo que realiza o processo IV-I, indicado no diagrama T-s pelo processo 3-4.
O ciclo representado é denominado ciclo de Rankine e envolve processos ideais. O processo 1-2-2', no diagrama T-s, representa o aumento de temperatura devido ao aquecimento do fluido na caldeira. Esse processo de aquecimento na caldeira corresponde à mudança de estado entre os pontos I e II do esquema, em que o componente B representa a caldeira. O ciclo opera com rejeição de calor que ocorre no componente D, que representa o condensador.

Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o item seguinte.
Esses ciclos resultam de simplificações que consistem em admitir a operação dos ciclos motores Otto e Diesel como uma sequência de processos ideais. Entre outras simplificações, assume-se uma quantidade fixa de ar modelado como gás ideal, enquanto o processo de combustão é representado por uma transferência de calor de uma fonte externa simbolizada, nas figuras I e II, pelo processo 1-2

Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o item seguinte.
Os diagramas pressão versus volume representados nas figuras I e II ilustram, respectivamente, ciclos motores padrão a ar Otto e Diesel.

Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o item seguinte.
Assumindo-se ciclos Diesel e Otto com a mesma taxa de compressão, o rendimento, expresso pela razão entre o calor transferido ao ciclo e o trabalho produzido, será maior para o ciclo Otto que para o ciclo Diesel.
As energias cinética e potencial são formas familiares de energia mecânica que, por definição, permitem uma conversão direta e completa para trabalho mecânico. Para a interação na forma de trabalho mecânico entre um sistema e suas vizinhanças, é suficiente identificar a ocorrência de uma força agindo na fronteira do sistema.
As formas macroscópicas de energia são aquelas que o sistema possui como um todo, em relação a alguma referência externa, como, por exemplo, as energias cinética e potencial. As formas microscópicas de energia, por sua vez, são aquelas relacionadas à estrutura molecular do sistema e ao grau de atividade molecular e independem de referenciais externos. A soma de todas as formas microscópicas de energia é denominada energia interna do sistema.
Calor e trabalho são duas formas de energia possíveis, pelas quais a energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado. A quantidade de calor de um corpo depende de sua temperatura.

A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
As efetividades do preaquecedor e do aquecedor são iguais a 30% e 75%, respectivamente.

